Сбор, подготовка и утилизация сточных вод на промыслах.

Сточными водами называют смесь пластовой воды, извлекаемой из пласта вместе с нефтью, пресной воды, расходуе­мой на месторождениях для различных технологических нужд, атмосферных (ливневых) вод, стекающих с бетонных площадок технологического оборудования, скважин и обвалований резервуарных парков.                                                                           

Наибольшее количество сточных вод на нефтяных месторожде­ниях приходится на центральные пункты сбора и подготовки нефти, где сбрасывается основной объем пластовых вод из емкостей, термохимических установок, ЭЛОУ и УКПН.

В общем объеме сточных вод пластовые воды составляют 82— 84%, на долю пресных вод приходится примерно 15%, а на долю атмосферных вод — 1,5—3% в зависимости от природно-клима­тических условий месторождений.

Пластовые воды, входящие в состав сточных вод, характери­зуются наибольшей минерализацией. Однако по мере закачки больших объемов пресных вод в нефтяные пласты минерализация пластовых вод может постепенно снижаться. Помимо минеральных солей пластовые воды содержат некоторое количество нефти, механических примесей в виде песка, глинистых частиц. Пласто­вые воды некоторых месторождений содержат значительное коли­чество двухвалентного железа.

В настоящее время в связи с тем, что сброс сточных вод в от - крытые водоемы может привести к прогрессирующему их загряз­нению, приняты меры по закачке сточных вод в продуктивные пласты, так как в этом случае одновременно с захоронением этих вод решается вопрос поддержания давления в нефтяном пласте. В некоторых случаях сточные воды закачивают в поглощающие горизонты, которые располагаются обычно выше продуктивных пластов.

К сточным водам, закачиваемым в продуктивные или поглощающие горизонты, предъявляются определенные требования по содержанию в них нефти и механических примесей. Степень очистки сточных вод от этих примесей должна быть такой, чтобысохранялась устойчивая приемистость нагнетательных или по­глощающих скважин.

Если помимо нефти и механических примесей в сточной воде присутствует сероводород, то перед закачкой необходимо его уда­лить или нейтрализовать, чтобы избежать сильной коррозии и пре­дотвратить загрязнение сточной воды сульфидами железа — про­дуктом сероводородной коррозии оборудования и трубопроводов.

В связи с тем, что к сточным водам предъявляются опреде­ленные требования по их качеству, на нефтяных месторождениях строятся очистные сооружения по подготовке сточных вод. Так как основной объем сточных вод получается на центральных пунк­тах сбора и подготовки нефти, то эти пункты обычно дополняются сооружениями по подготовке сточных вод.

Установки по очистке сточных вод подразделяются на открытые и закрытые. На некоторых установках по очистке сточных вод применяются комбинированные схемы очистки. Наи­более широко распространены на нефтяных месторождениях от­крытые схемы подготовки сточных вод. В открытых схемах сточ­ные воды находятся в контакте с воздухом, в то время как в за­крытых схемах процесс подготовки по всей технологической це­почке осуществляется без контакта' сточной воды с кислородом воздуха, в результате чего в этих схемах отсутствуют условия для окисления закиси железа до окиси железа и выпадения ее в осадок.

Открытая схема подготовки сточных вод^

В схему подготовки сточных вод открытым способом обычно входят следующие сооружения: песколовки, нефтеловушки, пруды-отстойники, камеры для приема воды, фильтры, емкости для при­ема очищенной воды, иловые площадки, насосное оборудование и в случае необходимости реагентное хозяйство.

На рис. 93 приведена открытая схема подготовки сточных вод: с полным набором сооружений по подготовке сточных вод как для закачки в поглощающие горизонты, так и при более глубокой очистке в продуктивные пласты.

Принцип работы установки состоит в следующем. Сточные воды, сбрасываемые с установки подготовки нефти, поступают в пе­сколовку 1, где осаждаются крупные механические примеси. После освобождения от крупных частиц сточная вода поступает в нефтеловушку 2, которая служит для отделения от воды основ­ной массы нефти и механических примесей. После нефтеловушки сточные воды для доочистки от нефти и механических примесей поступают в пруды-отстойники 3, где продолжительность отстаи­вания может быть от нескольких часов до двух суток. После прудов-отстойников содержание нефти в сточной воде в среднем колеблется -от 30 до 40 мг/л, а механических примесей — от 20 до 30 мг/л. В большинстве случаев такая глубина подготовки сточной воды вполне достаточна для подачи ее в поглощающие горизонты, и она направляется через камеры 7 на прием насосов 8 для за­качки в поглощающие скважины..

Для более глубокой очистки сточных вод от нефти и механи­ческих примесей 'применяются фильтры 5, в которые сточная вода -из камер 7 подается при помощи насосов 4. В качестве фильтрую­щего материала используют кварцевый песок (фракция 0,5— 1,5 мм), антрацитовую крошку и другие фильтрующие материалы (керамзитовый песок., графит и др.). В воде, поступающей на филь­трование, содержание нефти не должно превышать 40 мг/л, а ме­ханических примесей— 50 мг/л. В этом случае после фильтров остаточное содержание нефти и механических примесей может быть от 2 до 10 мг/л. Очищенная вода после фильтров поступает в емкости 6, откуда насосами высокого давления 9 закачивается в продуктивные пласты.

В некоторых случаях для ускорения процесса осаждения твер­дых взвешенных частиц или нейтрализации сточных вод перед прудами-отстойниками к воде добавляют химические вещества: известь, сернокислый алюминий, аммиак и др.

Фильтрующий, материал после очистки определенного объема сточной воды забивается грязью и его фильтрационные свойства резко ухудшаются. Поэтому фильтры интенсивно промывают в те­чение 15—18 мин (обратная промывка), чтобы удалить скопив­шуюся грязь. Для промывки фильтров в них подается очищенная вода из емкостей насосом 10. Обычно каждый фильтр промывается после 12—16 ч непрерывной работы. Несмотря на интенсивную промывку, часть загрязнений все же остается в фильтрующем слое, и через 7—8 мес. работы фильтрующий материал загрязняется до такой степени, что его необходимо полностью заменять.